高清晰度视频实时三维滤波架构设计与实现

发布时间：2021-12-24 09:13

　　随着科技不断进步,人们对视频质量的要求不断提高。然而,视频图像在实际采集和传输的过程中,不可避免的会引入噪声,从而影响到观众的视觉体验,因此去噪成为图像处理系统中必不可少的组成部分。另一方面,作为视频图像预处理中至关重要的一步,视频图像去噪效果会严重影响到视觉增强、特征提取、目标识别及目标分割等众多后处理算法应用的精确度。针对日益增长的高清视频图像去噪的实际需求,本文在现有的经典图像去噪算法以及相关的硬件加速方案研究和分析的基础上,对实际场景去噪性能优异的BM3D算法进行了深入的研究。主要工作包括:（1）深入分析了BM3D算法的基本原理,对算法中可调节的部分进行了实验对比和分析,包括各个参数、变换类型、聚合方法及其它方面。（2）针对实际视频采集系统中的低噪声方差、高速实时处理的应用要求,本文面向硬件结构对BM3D算法的各个步骤进行了改进,提出一种快速三维滤波去噪算法,并通过实验分析了算法的优点和存在的不足。针对算法在均匀平坦区域处理效果不理想的问题,对算法做出了进一步改进,将平坦区域去噪效果较好的块均值滤波方法与原算法相结合,提出一种快速三维均值滤波去噪算法。为了评估改进算法的性能,本... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：109 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 图像去噪技术发展及研究现状
        1.2.2 BM3D算法硬件加速研究现状
    1.3 本文的主要工作及成果
    1.4 本文章节安排
第二章 BM3D去噪算法研究
    2.1 BM3D算法原理介绍
        2.1.1 基础估计
        2.1.2 最终估计
    2.2 分组过程相关参数研究
    2.3 联合滤波相关类型研究
    2.4 其他部分相关研究
    2.5 本章小结
第三章 面向硬件改进的三维均值滤波去噪算法
    3.1 BM3D算法的面向硬件设计简化改进
        3.1.1 块匹配相关参数选取
        3.1.2 三维变换类型的选择
        3.1.3 其他方面优化调整
    3.2 快速三维滤波去噪算法的改进
        3.2.1 快速三维滤波去噪算法
        3.2.2 快速三维滤波去噪算法优缺点分析
        3.2.3 快速三维均值滤波去噪算法
        3.2.4 快速三维均值滤波去噪算法的优缺点分析
        3.2.5 快速三维均值去噪算法扩展到彩色图像
    3.3 快速三维均值滤波去噪算法实验对比
        3.3.1 客观评价指标对比
        3.3.2 主观视觉质量对比
    3.4 本章小结
第四章 三维均值滤波高效硬件架构设计与实现
    4.1 系统硬件架构综述
    4.2 块匹配模块设计与实现
    4.3 块提取模块设计与实现
    4.4 三维均值滤波模块设计与实现
    4.5 聚合模块设计实现
    4.6 硬件架构性能分析及比较
        4.6.1 去噪性能评价实验及比较分析
        4.6.2 硬件架构性能评估及比较分析
    4.7 本章小结
第五章 总结和展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]Hardware Architecture Design of Block-Matching and 3D-Filtering Denoising Algorithm[J]. 张昊,刘文江,王若琳,刘涛,戎蒙恬.  Journal of Shanghai Jiaotong University（Science）. 2016(02)



本文编号：3550216